基于博弈论的基站休眠策略研究

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过去的几年里,为了解决无线通信产业带来的庞大的能量消耗,研究人员不断提出了许多新潮的技术。在5G逐渐向我们走来的时间里,密集组网技术带来系统容量进一步提升的同时,也使得异构蜂窝网络对能量的需求更加强烈。本文将目标聚焦在节能上面,主要研究异构蜂窝网络系统中的节能问题。  本文从深入分析异构蜂窝网络的节能策略后,根据目前基站休眠问题的不足之处,分析出现有算法存在的尚需改进之处。有鉴于此,本文先用博弈论来构造异构蜂窝网络的节能模型,随之证明了该博弈模型纳什均衡点的存在,并提出了一种基于用户可靠通信速率的分散式基站搜索算法来寻找纳什均衡点,在该算法中,基站的相邻情况被基站获取,并依靠这种相邻情况,对系统基站做尝试性的状态调整,直到迭代次数达到设定的值。期望通过这种分散式的基站搜索算法,在能够保证用户服务质量的情况下,寻找最优休眠策略以达到最高的节能比。  通过控制基站固定功耗系数、用户到达速率、可靠通信速率阈值、基站负载阈值等不同的参数,将本文提出的基于用户可靠通信速率的分散式基站搜索算法分别与贪婪算法、遍历算法下的基站休眠策略进行了详细的对比分析。仿真结果最终与预期一致,相比遍历算法,本文提出的算法相比之下仅有很小的差别,但是在复杂度有着极大的优势,相比贪婪算法,节能性能有着明显的优势,在复杂度上相比贪婪算法也没有明显的劣势。
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